Контрольная работа: Безопасность эксплуатации системы учета электроэнергии
1. Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации системы учета электроэнергии
1.1 Анализ опасных факторов
При эксплуатации системы учета электроэнергии опасным фактором является возможность поражения работников электрическим током при прикосновении к токоведущим частям трансформатора тока ТПОЛ-10 и трансформатора напряжения НОМ-10, находящихся под напряжением.
Расчет токов, которые протекают через человека в случае прикосновения к токоведущим частям, сведем в таблицу 1.1 и 1.2.
Табл. 1.1. Оценка опасности при эксплуатации трансформатора тока напряжением 10 кВ
| Вид прикосновения | Схема | Расчет |
| Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети напряжением 10 кВ |
|
|
| Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети напряжением 10 кВ |
|
|
| Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме к сети 10 кВ |
|
|
В таблице приняты следующие
обозначения: 
- фазное
напряжение трансформатора тока; хс
– емкостное сопротивление
фазы относительно земли; RЧ
= 2×103 Ом – сопротивление цепи человека при однофазном
прикосновении;
UЛ =
10×103 В - линейное напряжение трансформатора тока; RД = 1500 Ом – сопротивление
электрической дуги; RК
= 100 Ом
– сопротивление контакта в месте замыкания на земле; R'Ч = 1×103 Ом – сопротивление цепи
человека при двухфазном прикосновении.
Табл. 1.2. Оценка опасности при эксплуатации трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ
| Вид прикосновения | Схема | Расчет |
| Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети напряжением 10 кВ |
|
|
| Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети 10 кВ |
|
|
| Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме к сети 10 кВ |
|
|
В таблице приняты следующие
обозначения: - фазное
напряжение трансформатора напряжения; хс – емкостное сопротивление фазы относительно земли; RЧ = 2×103 Ом – сопротивление цепи
человека при однофазном прикосновении; UЛ = 10×103 В-линейное напряжение
трансформатора напряжения; RД = 1500 Ом – сопротивление электрической дуги; RК = 100 Ом – сопротивление контакта
в месте замыкания на земле; R'Ч = 1×103 Ом – сопротивление цепи человека при
двухфазном прикосновении.
На основании анализа произведенных расчетов вариантов включения человека в электрическую цепь для сети напряжением 10 кВ можно сделать вывод, что величины расчетных токов превышают допустимые значения во всех случаях:
1. Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети, IЧ =2,88 А
2. Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети, IЧ =2,78 А
3. Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети, IЧ =4 А
1.2 Анализ вредных факторов
При эксплуатации измерительных трансформаторов тока и напряжения напряжением 10 кВ вредными факторами являются: шум, возникающий из-за неплотного стягивания пакетов стальных сердечников; плохое освещение при выполнении работ в темное время суток и при недостаточной видимости.
2. Профилактические меры для нормализации условий труда
2.1 Меры защиты от электрического напряжения
Контроль изоляции измерительного трансформатора тока напряжением 10 кВ представлен в таблице 2.1.
опасный вредный трансформатор напряжение
Таблица 2.1
| Контролируемый параметр | Температура обмоток трансформатора тока напряжением 10 кВ, С° | ||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
|
Сопротивление изоляции R60, МОм |
450 | 300 | 200 | 130 | 90 | 60 | 40 |
| tgδ, % | 1,2 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3,4 | 4,5 | 6 |
|
Коэффициент абсорбции: R60/ R15 |
Не ниже 1,3 | ||||||
| Повышенное напряжение, кВ | Для обмотки напряжением 10 кВ = 14,4 кВ |
R60 и R15 измеряются мегомметрами на напряжении 2500 В, а tgδ – мостами переменного тока.
Контроль изоляции измерительного трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2
| Контролируемый параметр | Температура обмоток трансформатора напряжения напряжением 10 и 0,1 кВ, С° | ||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
|
Сопротивление изоляции R60, МОм |
450 | 300 | 200 | 130 | 90 | 60 | 40 |
| tgδ, % | 1,2 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3,4 | 4,5 | 6 |
|
Коэффициент абсорбции: R60/ R15 |
Не ниже 1,3 | ||||||
| Повышенное напряжение, кВ |
Для обмотки напряжением 0,1 кВ = 2,7 кВ Для обмотки напряжением 10 кВ = 14,4 кВ |
R60 и R15 измеряются мегомметрами на напряжении 2500 В, а tgδ – мостами переменного тока.
Методы ориентации: маркировка каждого трансформатора тока и напряжения, наносится на корпуса трансформаторов условными обозначениями (буквы, цифры – ТТ1,…, ТТ3; ТН1,…, ТН3); знак безопасности «Осторожно! Электрическое напряжение» наносится на корпуса трансформаторов; соответствующее расположение и окраска токоведущих частей: фаза L1 – левая желтого цвета, фаза L2 – средняя зеленого цвета, фаза L3 – правая красного цвета; световая сигнализация, указывает на включенное (отключенное) состояние трансформатора тока и напряжения.
Сеть напряжением 10 кВ выполняется с изолированной нейтралью. В этих сетях необходимый постоянный контроль замыкания на землю.
Мерой защиты от электрического напряжения так же является защитное заземление, которое защищает от напряжения прикосновения. Расчеты защитных заземлений выполнены в пунктах 2.2 и 2.3.
Электрозащитные средства, используемые при работе с трансформатором тока напряжением 10 кВ, представлены в таблице 2.3.
Основные ЭЗС
| Название | Тип | Количество |
| 10 кВ | 10 кВ | |
| Изолирующая штанга | ШПК-10 | 2 шт. |
| Изолирующие клещи | 1 шт. | |
| Электроизмерительные клещи | Ц4502 | 1 шт. |
| Указатели напряжения | УВН-10 | 2 шт. |
| Дополнительные ЭЗС | ||
| Название | Тип | Количество |
| 10 кВ | 10 кВ | |
|
Диэлектрические: – перчатки – боты – ковры |
со швом | ≥ 2 пар |
| 1 пара | ||
| 2 шт. | ||
| Изолирующие подставки, накладки | ||
| Переносное заземление |
25 мм2 |
≥ 2 шт. |
| Оградильные устройства | ≥ 2 шт. | |
| Плакаты безопасности | 4 шт. |
Электрозащитные средства, используемые при работе с трансформатором напряжения напряжением 10 кВ, представлены в таблице 2.4.
Основные ЭЗС
| Название | Тип | Количество | ||
| 0,1 кВ | 10 кВ | 0,1 кВ | 10 кВ | |
| Изолирующая штанга | ШПК-10 | ШПК-10 | 2 шт. | 2 шт. |
| Изолирующие клещи | К-1000 | 1 шт. | 1 шт. | |
| Электроизмерительные клещи | Ц4501 | Ц4502 | 1 шт. | 1 шт. |
| Указатели напряжения | УНН1 | УВН-10 | 2 шт. | 2 шт. |
| Диэлектрические перчатки | со швом | - | 2 пары | - |
| Дополнительные ЭЗС | ||||
| Название | Тип | Количество | ||
| 0,4 кВ | 6,3 кВ | 0,4 кВ | 6,3 кВ | |
|
Диэлектрические: – перчатки – боты – ковры |
- | со швом | - | ≥ 2 пар |
| 1 пара | ||||
| 2 шт. | ||||
| Изолирующие подставки, накладки | ||||
| Переносное заземление |
16 мм2 |
25 мм2 |
≥ 2 шт. | ≥ 2 шт. |
| Оградильные устройства | ≥ 2 шт. | ≥ 2 шт. | ||
| Плакаты безопасности | 2 шт. | 4 шт. |
2.2 Расчет заземления для трансформатора тока напряжением 10 кВ
Исходные данные для расчета:
– напряжение обмотки трансформатора тока = 10 кВ = 10000 В;
– ток замыкания на землю:
;
т.к. 
, а 
- длина кабельной линии,
то 
;
– измерительный
трансформатор тока напряжением 10 кВ расположен в ячейке КРУ и занимает
площадь:
;
– тип
грунта – суглинок 
Ом м;
– естественные заземлители отсутствуют.
Расчет
Так как
заземлению подлежит установка напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, то сопротивление
искусственного заземлителя рассчитывается по формуле 
и оно должно быть 
=10 Ом.
Конфигурация заземлителя – прямоугольник.
В качестве
вертикальных электродов выбираем стальной электрод диаметром 
и длиной 3 метра.
В качестве
соединительной полосы выбираем полосу у которой 
.
Определим сопротивление току растекание с одного вертикального заземлителя:
Ом
Определим количество параллельно соединенных вертикальных заземлителей:
где 
- коэффициент использования
заземлителей, для вертикальных стержневых, расположенных по контуру при 
метра (расстояние между
электродами) и 
метра.
Полученное 
округлим до целого числа 
штук и пересчитаем
.
Определим
длину полосы, применяемой для связи вертикальных электродов: при расположении
заземлителей по контуру 
метров
Определим сопротивление току растекания горизонтального электрода:
Ом
Эквивалентное сопротивление току растекания искусственных заземлителей:
Ом,
где 
- коэффициент использования
горизонтального электрода с учетом вертикальных при расположении вертикального
по контуру.
Полученное
сопротивление искусственного электродов не превышает требуемого, т.е. 
(6,32Ом<8.33Ом<10Ом), значит, расчет
удовлетворяет условиям.
Заземление ложем в грунт на t0=0,8 метра.
Расчет заземления для трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ
Исходные данные для расчета:
– напряжение высшей обмотки трансформатора напряжения = 10 кВ = 10000 В;
– ток замыкания на землю:
;
т.к. , а - длина кабельной линии, то
;
– измерительный
трансформатор напряжения напряжением 10/0,1 кВ расположен в ячейке КРУ и
занимает площадь: 
;
– тип
грунта – суглинок Ом м;
– естественные заземлители отсутствуют.
Расчет
Так как
заземлению подлежит установка напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, то сопротивление
искусственного заземлителя рассчитывается по формуле и оно должно быть =10 Ом.
Конфигурация заземлителя – прямоугольник.
В качестве
вертикальных электродов выбираем стальной электрод диаметром и длиной 3 метра.
В качестве
соединительной полосы выбираем полосу у которой .
Определим сопротивление току растекание с одного вертикального заземлителя:
Ом
Определим количество параллельно соединенных вертикальных заземлителей:
где - коэффициент использования
заземлителей, для вертикальных стержневых, расположенных по контуру при метра (расстояние между
электродами) и метра.
Полученное округлим до целого числа штук и пересчитаем
.
Определим
длину полосы, применяемой для связи вертикальных электродов: при расположении
заземлителей по контуру метров
Определим сопротивление току растекания горизонтального электрода:
Ом
Эквивалентное сопротивление току растекания искусственных заземлителей:
Ом,
где - коэффициент использования
горизонтального электрода с учетом вертикальных при расположении вертикального
по контуру.
Полученное
сопротивление искусственного электродов не превышает требуемого, т.е. (6,32 Ом<8.33 Ом<10
Ом), значит
расчет удовлетворяет условиям.
Заземление ложем в грунт на t0=0,8 метра.
Схема заземления представлена на рисунке 1.
Рис. 1
2.4 Защита от вредных факторов
Защита от шума достигается с помощью снижения шума самих трансформаторов – применение малошумных трансформаторов, рационального размещения трансформаторов и рабочих мест работников, а так же индивидуальных средств защиты (противошумные наушники, шлемы и каски). Защитой от плохого освещения или его отсутствия, служат независимые источники питания аварийного освещения.
3. Пожарная безопасность
Горючими веществами у измерительных трансформаторов тока и напряжения являются:
– трансформаторное масло;
– краска бака трансформатора;
– изоляция обмоток.
Причинами пожара могут быть: систематические перегрузки; токи короткого замыкания; токовые перегрузки проводников; местный перегрев сердечника; несоблюдение работниками правил пожарной безопасности.
Площадка, на которой установлены трансформаторы тока и напряжения, оборудована стационарной установкой пожаротушения. Тушение пожаров осуществляется водой. Для тушения пожаров в измерительных трансформаторах применяют дренчерные установки.
Профилактические меры пожарной безопасности: защита, отключающая поврежденный трансформатор от сети со всех сторон; стационарная установка пожаротушения.